Фев 06 2001

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД КРУПНЫХ ВОДОЗАБОРОВ В ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Опубликовано в 12:49 в категории Вода и здоровье

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД КРУПНЫХ ВОДОЗАБОРОВ В ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ УСЛОВИЯХ

В.В. Гудзенко, С.П. Сулейманов, В.К. Янчев

Институт геологических наук НАН Украины, г. Киев

Среди факторов, влияющих на качество подземных вод крупных муниципальных водозаборов, важную роль играет степень нарушенности естественного состояния геологической среды. Строго говоря, наличие крупного водозабора само по себе предполагает техногенные условия, связанные, по меньшей мере, с перераспределением напоров в пределах депрессионной воронки и соответствующим изменением темпов водообмена.

ГОСТ 2874-82 “Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством” (далее ГОСТ) - регламентирует состав и свойства воды при поступлении в водопроводную сеть, а также в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети. Стандарт не распространяется на воду при нецентрализованном использовании местных источников без разводящей сети труб [1]. Тем самым применение ГОСТа при оценке качества подземных вод, эксплуатируемых крупными водозаборами до их поступления в системы водоподготовки, ограничивается.

Качество питьевой воды определяется комплексом микробиологических, токсикологических и органолептических показателей. Если первые два вида определяют безопасность воды для потребителя, последний показатель является важнейшим, поскольку при оценке качества воды человек полностью полагается на свои органы чувств [2].

Подходя к оценке качества подземных вод, извлекаемых крупными водозаборами Украины для целей питьевого водоснабжения, и выявляя факторы, ответственные за формирование качества, следует, по-видимому, исходить из возможно более близкого соответствия качественных характеристик подземных вод на выходе водозаборных сооружений требованиям ГОСТ и Рекомендациям Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), разработанным для систем централизованного водоснабжения.

Рассмотрим отдельные виды показателей качества питьевой воды и факторы, ответственные за их формирование.

Микробиологические показатели. ГОСТ предусматривает наличие не более 100 микроорганизмов в 1 мл воды и не более 3 кишечных палочек (Bacterium Colis commynae) в 1 литре (коли-индекс). Для подземных вод в целом микробиальное загрязнение патогенными бактериями не характерно. Появление кишечной палочки в водоносных горизонтах возможно за счет проникновения загрязнений с поверхности вблизи водозабора. Вероятность загрязнения выше для водоносных комплексов, расположенных на небольших глубинах и не имеющих надежных водоупоров в кровле.

Достаточно обычны в подземных водах бактерии, ответственные за метаболизирование органических и неорганических веществ. В качестве примера можно привести Nitrosomonas, превращающие аммиак в нитрат; Thiobacillus, окисляющие серосодержащие соединения до SO42- , а Fe2+ до Fe3+ и окисляющие пирит Thiobacillus denitrificаns [3].

Токсикологические показатели, регламентируемые ГОСТом, включают всего 10 пунктов. Это остаточный алюминий (Al), Be, Mo, As, NO3 , остаточный полиакриламид, Pb, Se, Sr и F. Естественно, перечисленный список токсикантов и в малой мере не исчерпывает существующий ныне в окружающей среде спектр загрязнителей. К числу неорганических компонентов, оказывающих влияние на здоровье человека, рекомендации ВОЗ (далее “Рекомендации”) [2] относят также (в порядке ужесточения): цианиды (0,1 мг/л), аммиак и Сr (0,05), Cd (0,005), Hg (0,001). На асбест, Ba, нитриты, Cr, Ni, Ag и Na нормы не установлены. Сравнительные величины требований ГОСТ и рекомендации ВОЗ приведены в таблице 1.

В отдельную группу Рекомендации выделяют органические токсиканты, упоминания о которых в ГОСТе отсутствуют вообще (см. табл. 2).

Как видно из табл.2, рекомендуемые концентрации токсичных органических компонентов в питьевых водах весьма низки, а для некоторых из них (например для бензпирена и гексахлорбензола) сопоставимы с предельно допустимыми концентрациями отдельных радионуклидов.

Таблица 1. Показатели качества воды по ГОСТ 2874-82 и Рекомендациям ВОЗ, мг/л

Компонент

Al ост.

Be

Mo

As

NO3

ПААост.

Pb

Se

Sr

F

Жесткость

ГОСТ

0,5

0,0002

0,25

0,05

45,0

2,0

0,03

0,001

7,0

1,5

7,0

ВОЗ

0,2

ну

отс

0,05

10,0*

отс

0,05

0,01

отс

1,5

ну

ПАА - полиакриламид; ну - не установлено; отс- остутствует; *- по азоту.

Таблица 2. Органические компоненты, имеющие значение для здоровья человека, мкг/л [2].

Компонент

Рекомендуемая

величина

Примечания

Альдрин и дильдрин

Бензол

Бензпирен

Четыреххлористый углерод

Хлордан

Хлорбензолы

Хлороформ

Хлорфенолы

2,4Д (Акваклин)

ДДТ

1,2 дихлорэтан

Гептахлор и гептахлорэпоксид

Гексахлорбензол

Гамма ГХЦГ (линдан)

Метоксихлор

Пентахлорфенол

Тетрахлорэтилен

2,4-6-трихлорфенол

Тригалометаны

0,03

10

0,01

3

0,3

Не установлена

30

Не установлена

100

1

10

0,1

0,01

3

30

10

10

10

Не установлено

Ориентировочная рекомендуемая величина

Пороговая концентрация по запаху между 0,1 и 3 мкг/л.

Контроль за содержанием хлороформа не должен оказывать влияние на эффективность обеззараживания воды.

Пороговая концентрация по запаху 0,1 мкг/л

Ориентировочная рекомендуемая величина

Пороговая концентрация по запаху 0,1 мкг/л

см. хлороформ

Вместе с тем вероятность присутствия многих из указанных компонентов в подземных водах крупных водозаборов в регионах с развитой промышленностью органического синтеза, как впрочем, и в сельскохозяйственных регионах, весьма велика, что вынуждает тщательно контролировать органические токсиканты в поверхностных и подземных водах, несмотря на технические и экономические трудности, связанные с их идентификацией и точным количественным определением.

В связи с этим отметим такой настораживающий факт: ни ГОСТ, ни Рекомендации не содержат ограничений на содержание в питьевых водах специфического токсического органического компонента с собирательным названием “диоксин“, под которым подразумевается не какое-то конкретное вещество, а несколько десятков семейств. Так называемый классический диоксин - это всего лишь один (но самый токсичный, признанный в мире абсолютным ядом) из 22 возможных изомеров тетра-хлор-дибензо-пара-диоксинов [6].

По мировым данным ПДК диоксинов в питьевой воде в зависимости от вида составляют 10-12-10-15 г/л. Официально установленные суточные санитарные нормы поступления диоксина на килограмм живого веса человека в различных странах колеблются от 6´10-15 до 1´10-11 грамм [6]. СанПиН №4630-88 приводят санитарно-токсикологический ориентировочный уровень для поверхностных вод - 3,5´10-8 г/л [7]. Хоть сравнивать показатели, определенные для поверхностных вод, т.е. учитывающие интересы рыбного хозяйства и других потребителей, с нормами для питьевых вод и не совсем корректно, представляет интерес приведенный ниже расчет. При норме потребления воды, отвечающей требованиям СанПиН, в 5 л/сутки для человека массой 60 кг, мировые санитарные нормы оказываются превышенными в 3´101 - 4.9´105 раз!

Органолептические (эстетические) показатели включают группу веществ, встречающихся в природных водах и/или добавляемых в процессе водоподготовки. ГОСТ регламентирует 10 показателей такого рода. В подавляющем большинстве случаев их величины совпадают или весьма близки Рекомендациям. Это: рН, Fe, жесткость общая, Mn, Cu, полифосфаты остаточные, сульфаты, сухой остаток, хлориды и Zn. Кроме того, ВОЗ рекомендует учитывать наличие детергентов, не регламентируя, впрочем, конкретных концентраций. В питьевых водах не должно быть посторонних привкусов и запахов, а также пенообразования. Поскольку на органолептику влияют также токсичные органические компоненты, часть их учтена и в группе веществ, ответственных за этот параметр питьевых вод. В Рекомендациях это хлорбензолы и хлорфенолы, а также натрий и растворенный кислород.

ВОЗ рекомендует также регламентировать температуру вод.

Радиоактивность. Существующий ГОСТ отсылает к Нормам радиационной безопасности НРБ-76/87 [4]. По всей вероятности новые нормативные документы будут ориентироваться на требования НРБУ-97 [8]. Допустимые концентрации радионуклидов в воде (и воздухе) регламентируются этим документом для лиц категории Б, т.е. ограниченной части населения, проживающей в непосредственной близости от предприятий Ядерного Топливного Цикла (ЯТЦ) или других источников возможных радиоактивных загрязнений окружающей среды. Для всего населения (категория В), допустимые концентрации радионуклидов строго не оговорены, однако рекомендуется снижать их насколько возможно.

Рекомендации [2] в отношении радиоактивных компонентов достаточно гибки и изменяются в пределах 0,1-1,0 Бк/л для a- и b-излучателей.

Удаление из воды 222Rn и 220Rn перед измерением общей a-ак-тивности является существенным требованием, ибо эти инертные газы, в особенности 222Rn, обычны в подземных водах в несравненно более высоких концентрациях. Не являясь причиной существенного ухудшения качества воды, используемой для питьевого водоснабжения, водорастворенный радон является, тем не менее, мощным фактором внутреннего облучения человека, попадая в легкие через органы дыхания при использовании воды в душевых, кипячении на кухнях и т.п. Так при концентрации 222 Rn в воде всего 4,4 Бк/л - цифра достаточно обычная для крупных водозаборов Украинского щита и Донбасса, - концентрация газа в воздухе душевой (ванной) комнаты может достичь 5,5 Бк/л в течение 20 с небольшим минут [5]. Отметим что для жилых помещений предельно допустимые концентрации 222Rn в воздухе составляют всего 0.05 Бк/л для новостроек и 0.1 Бк/л - для существующего жилого фонда [8].

Представляет безусловный интерес сравнение рекомендованных ВОЗ концентраций отдельных радионуклидов естественного и техногенного происхождения с их ДКБ [4]. Для четырех наиболее обычных (после аварии на ЧАЭС) в питьевых водах радионуклидов: 137Cs, естественного урана (смесь 238U, 235U и 234U), 226Ra и 90Sr значения ДКБ по воде превышают рекомендованные ВОЗ соответственно в 555, 444, 20 и 15 раз (радионуклиды размещены в порядке уменьшения кратности превышения ДКБ над рекомендациями ВОЗ, а не в порядке вероятности обнаружения в питьевых водах).

Особо следует отметить важность проблемы радона и его дочерних продуктов в крупных водозаборах на территории Украинского щита, а также радия и урана в Днепропетровской и Кировоградской областях.

Качественные показатели подземных вод формируются под воздействием природных и техногенных факторов. Макрокомпонентный состав подземных вод (HCO3-, Cl-, SO42-, Na+, K+, Ca2+,Mg2+) определяется литологическим составом водовмещающих пород и пород кровли, а также темпами водообмена. В нарушенных эксплуатацией условиях макрокомпонентный состав (в частности общая минерализация) может изменяться за счет подтягивания высокоминерализованных морских вод (на побережьях) или вод вышележащих отложений, связанных с поверхностными водами. Существует опасность усиления вертикальной миграции загрязнителей с дневной поверхности в эксплуатируемые водоносные горизонты по ослабленным зонам вокруг обсадных труб действующих скважин.

Приведенный выше обзор показателей качества воды, принятых в разных странах мира в качестве критериев безопасного потребления, убеждает в несовершенстве как существующей системы контроля , так и нормативных документов Украины. Совершенно естественно, что в условиях перманентного экономического кризиса едва ли возможно приблизить нормативную базу и технологическое оснащение санитарно-гигиенических служб, по крайней мере, к уровню бывших стран социалистического блока. Однако мощнейший техногенный пресс, под которым находится гидросфера Украины, вынуждает к выработке более совершенных критериев оценки качества воды крупных централизованных водозаборов в первую очередь в районах интенсивного развития химической, металлургической промышленности, ВПК и топливно-энергетических комплексов, а также сельскохозяйственных районов, где в прошлом существовала интенсивная пестицидная нагрузка.

Литература

1. Государственные стандарты Союза ССР. Вода питьевая. Методы анализа. Издание официальное. Москва 1984, 239 с.

2. Руководство по контролю качества питьевой воды. Том 1. Рекомендации. Всемирная организация здравоохранения. Женева, 1986, 126 с.

3. Методы охраны подземных вод от загрязнения и истощения./ Под ред.

4. И.К. Гавич. - М.; Недра, 1985. - 320 с.

5. Нормы радиационной безопасности НРБ - 76/87, Москва, Энергоатомиздат, 1988. 90 с.

6. Радиация. Дозы, эффекты, риск. Пер. с англ. - М.; Мир, 1988. 79 с.

7. Л.А. Федоров. Диалог о диоксинах. Химия и жизнь, №11, 1990. с.19-23.

8. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязне-ния СанПиН №4630-88. Издание официальное. МЗО СССР. Москва, 1988. 69 с.

9. “Норми радіаційної безпеки України” (НРБУ-97). Державні гігієнічні нормативи, Київ,1997. -135 с.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.